生物育種的核心競爭力 2023生物育種技術(shù)創(chuàng)新分析

• 黃江 2023年8月28日 來源：東方財(cái)富 425 21
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基因編輯是世界生物育種領(lǐng)域的前沿技術(shù)。與轉(zhuǎn)基因不同，基因編輯育種僅對(duì)作物自身基因進(jìn)行修飾，并不轉(zhuǎn)入其他物種的基因，其原理等同于常規(guī)誘變育種，培育出的品種也與常規(guī)育種培育出的品種無異。

生物育種已成為提升國家農(nóng)業(yè)核心競爭力的戰(zhàn)略舉措。在4月1日舉行的2023中國種子大會(huì)暨南繁硅谷論壇主論壇上，中國工程院院士萬建民表示，必須把握發(fā)展機(jī)遇，推進(jìn)生物育種產(chǎn)業(yè)化，實(shí)現(xiàn)種業(yè)科技高水平自立自強(qiáng)，支撐農(nóng)業(yè)強(qiáng)國建設(shè)，保障國家糧食安全。

我國首個(gè)植物基因編輯安全證書

農(nóng)業(yè)農(nóng)村部發(fā)布《2023年農(nóng)業(yè)用基因編輯生物安全證書批準(zhǔn)清單》，下發(fā)全國首個(gè)植物基因編輯安全證書，該證書由舜豐生物獲得。

基因編輯是世界生物育種領(lǐng)域的前沿技術(shù)。與轉(zhuǎn)基因不同，基因編輯育種僅對(duì)作物自身基因進(jìn)行修飾，并不轉(zhuǎn)入其他物種的基因，其原理等同于常規(guī)誘變育種，培育出的品種也與常規(guī)育種培育出的品種無異。

“目前國際上諸如美國、日本、印度等地對(duì)于沒有外源基因的編輯作物不是按照轉(zhuǎn)基因作物管理，而是按照傳統(tǒng)作物來對(duì)待。因?yàn)榛蚓庉嫷脑砀鷤鹘y(tǒng)的誘變育種是一樣的，和誘變作物相比，基因編輯產(chǎn)品并沒有增加環(huán)境安全和食品安全風(fēng)險(xiǎn)?！敝袊茖W(xué)院院士、著名水稻育種家劉耀光表示，“《細(xì)則》的發(fā)布和第一個(gè)安全證書的發(fā)放讓我們看到了基因編輯作物產(chǎn)業(yè)化的希望?！?/p>

劉耀光院士提及的《細(xì)則》是指農(nóng)業(yè)農(nóng)村部剛發(fā)布的《農(nóng)業(yè)用基因編輯植物評(píng)審細(xì)則(試行)》，進(jìn)一步明確基因編輯植物的分類標(biāo)準(zhǔn)和簡化評(píng)審的細(xì)則。

“基因編輯育種有著先天的優(yōu)勢，可以快速培育出高產(chǎn)高附加值的優(yōu)良品種。”得知舜豐生物獲得全國首個(gè)植物基因編輯安全證書，中國科學(xué)院院士許智宏表示，“《細(xì)則》的發(fā)布和第一個(gè)基因編輯安全證書的下發(fā)，讓我們看到了民族種業(yè)振興的希望。”

根據(jù)中研普華研究院《2023-2028年生物育種行業(yè)深度分析及投資戰(zhàn)略研究咨詢報(bào)告》顯示：

近年來，我國生物種業(yè)發(fā)展成果巨大，育種基礎(chǔ)研究取得突出進(jìn)展，生物育種技術(shù)創(chuàng)新緊跟國際前沿。特別是關(guān)鍵技術(shù)突破，是種業(yè)振興的核心。優(yōu)異種質(zhì)形成和演化規(guī)律、重要性狀形成的遺傳基地、多性狀協(xié)同改良理論基礎(chǔ)分別為生物育種提供了理論指導(dǎo)、基因資源和信息支撐。

我國種業(yè)科技領(lǐng)域的發(fā)展已取得長足進(jìn)步。一是種質(zhì)資源鑒定規(guī)模化精準(zhǔn)化，已從單環(huán)境單一性狀鑒定向多環(huán)境多性狀綜合評(píng)價(jià)發(fā)展。種質(zhì)資源保護(hù)和創(chuàng)新利用成績顯著，我國農(nóng)作物種質(zhì)資源保存50余萬份，數(shù)量躍居世界第二。二是基因資源挖掘深度化高效化，作物遺傳育種技術(shù)不斷發(fā)展，育成新品種7萬余個(gè)，有效支撐了糧食產(chǎn)量和質(zhì)量穩(wěn)步增長。三是育種基礎(chǔ)研究取得一些突出進(jìn)展，完成了多種重要農(nóng)業(yè)生物的測序或重測序，在水稻、小麥等作物基因組學(xué)研究上國際領(lǐng)先。四是生物育種技術(shù)創(chuàng)新緊跟國際前沿，生物技術(shù)研發(fā)能力與水平和美國的差距明顯縮小。

我國生物育種也面臨諸多挑戰(zhàn)。一是生物育種基礎(chǔ)研究原創(chuàng)不足。我國農(nóng)業(yè)生物基礎(chǔ)研究與育種應(yīng)用結(jié)合不緊密，重大育種利用價(jià)值的新基因不多，復(fù)雜性狀形成的機(jī)理解析尚不深入，育種理論方法創(chuàng)新能力偏弱，多維組學(xué)數(shù)據(jù)類型和規(guī)模不足，機(jī)器學(xué)習(xí)模型和生物學(xué)過程融合不夠，核心算法與模型創(chuàng)新缺乏。二是前沿育種技術(shù)短板依然突出。比如核心技術(shù)專利缺乏，在全基因組選擇技術(shù)、大數(shù)據(jù)技術(shù)的高價(jià)值專利處于空白等?；蚓庉嫷妆P工具、合成生物元件、全基因組選擇模型等核心技術(shù)受制于人。三是重大新品種研制能力亟待提升。玉米、大豆單產(chǎn)與美國差距仍很大的情況下，新一代產(chǎn)品迭代升級(jí)滯后，農(nóng)產(chǎn)品的優(yōu)質(zhì)、安全與高效協(xié)同改良不夠。四是種業(yè)企業(yè)育種創(chuàng)新能力亟待提升。雖然我國種業(yè)企業(yè)數(shù)量多，但育種規(guī)模小;市場集中度低，前5名企業(yè)市場份額合計(jì)僅為14%(2020年);企業(yè)投入不足，面臨著跨國企業(yè)的沖擊。五是種業(yè)科技創(chuàng)新體系尚未完善。種業(yè)上中下游銜接不緊密，科技創(chuàng)新與市場需求脫節(jié)，尚未形成市場導(dǎo)向的高效種業(yè)科技創(chuàng)新體系。聯(lián)合、集成、協(xié)同的探索和嘗試很多，但效果還不明顯。

“目前，發(fā)達(dá)國家的種業(yè)公司基本處在3.0階段(分子育種)，大型跨國種業(yè)公司進(jìn)入育種4.0時(shí)代(智能設(shè)計(jì)育種)，我國正從2.0(雜交育種)向3.0邁進(jìn)階段，與跨國公司存在代際差?！比f建民說，生物育種已向智能化、精準(zhǔn)化、工程化發(fā)展。

如何破解我國生物育種存在的問題?對(duì)此，萬建民認(rèn)為，應(yīng)從構(gòu)建新型生物育種創(chuàng)新體系、加強(qiáng)目標(biāo)導(dǎo)向的基地研究、推進(jìn)生物育種重大平臺(tái)建設(shè)等方面發(fā)揮政府主導(dǎo)作用，推動(dòng)科研機(jī)構(gòu)與企業(yè)合作，加快我國自主研發(fā)的生物育種成果產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用。以國家戰(zhàn)略需求和產(chǎn)業(yè)急需問題為牽引，開展有組織基礎(chǔ)研究，從生物育種發(fā)展全局角度，加快重大基因和育種理論創(chuàng)新，組建多學(xué)科交叉創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)，推進(jìn)國內(nèi)外協(xié)同攻關(guān)。建設(shè)智能設(shè)計(jì)育種技術(shù)創(chuàng)新中心，強(qiáng)化平臺(tái)支撐能力。

一號(hào)文件首提加快生物育種產(chǎn)業(yè)化步伐

《中共中央國務(wù)院關(guān)于做好2023年全面推進(jìn)鄉(xiāng)村振興重點(diǎn)工作的意見》(簡稱《一號(hào)文件》)，首次明確提出加快玉米大豆生物育種產(chǎn)業(yè)化步伐。這一提法，意味著政府有意推動(dòng)玉米大豆轉(zhuǎn)基因品種推廣。

2023年將“深入實(shí)施種業(yè)振興行動(dòng)”作為單獨(dú)一項(xiàng)重點(diǎn)工作放在“強(qiáng)化農(nóng)業(yè)科技和裝備支撐”部分，從種質(zhì)資源精準(zhǔn)鑒定評(píng)價(jià)機(jī)制、生物育種等方面做了具體部署。

生物育種比較敏感，轉(zhuǎn)基因是生物育種的技術(shù)之一。2017年之前中央一號(hào)文件都提到轉(zhuǎn)基因，2017年之后就沒有再提，2019年的措辭是發(fā)展核心關(guān)鍵技術(shù)。轉(zhuǎn)基因一詞被生物育種替代，生物育種更容易接受，另外生物育種的內(nèi)涵更豐富，可以涵蓋近些年熱門的基因編輯?；蚓庉嬁梢杂迷诤芏噢r(nóng)作物上，也是育種技術(shù)的突破方向。

2021年中央一號(hào)文件提出要“打好種業(yè)翻身仗”，2022年一號(hào)文件提出“全面實(shí)施種業(yè)振興行動(dòng)方案”。

生物育種方面，繼2022年之后，一號(hào)文件再次提出“全面實(shí)施生物育種重大項(xiàng)目”，同時(shí)進(jìn)一步明確指出“加快玉米大豆生物育種產(chǎn)業(yè)化步伐”“有序擴(kuò)大試點(diǎn)范圍”。政策口徑方面，2021年是“有序推進(jìn)”，2022年未提及生物育種產(chǎn)業(yè)化，2023年則提出要“加快步伐”。

特別是明確提出玉米大豆生物育種產(chǎn)業(yè)化，這一表述說明，玉米大豆轉(zhuǎn)基因技術(shù)大面積推廣的時(shí)間有望臨近。水稻和小麥?zhǔn)俏覈用竦闹魇常谵D(zhuǎn)基因推廣上面比較謹(jǐn)慎，而玉米大豆是重要的糧食作物，也是商業(yè)化價(jià)值比較高的品種，特別是玉米作物，是我國大多數(shù)種子公司的利潤來源。

玉米和大豆單產(chǎn)和農(nóng)業(yè)發(fā)達(dá)國家相比還有一定差距，推廣轉(zhuǎn)基因有望降低農(nóng)民成本，增加糧食產(chǎn)量，增加農(nóng)民收入，產(chǎn)業(yè)鏈條的各個(gè)板塊都有望受益。同時(shí)還可以減少農(nóng)藥使用量，減少環(huán)境污染。

中國自“863計(jì)劃”開始，30年來政府都在支持轉(zhuǎn)基因研究。中國政府對(duì)轉(zhuǎn)基因作物研究真正發(fā)力是在2008年，當(dāng)年7月9日，國家投入資金200多億元，啟動(dòng) “轉(zhuǎn)基因生物新品種培育”科技重大專項(xiàng)。

中國一直是轉(zhuǎn)基因農(nóng)作物進(jìn)口大國。2012年，農(nóng)業(yè)農(nóng)村部公布自2004年以來中國進(jìn)口的各類轉(zhuǎn)基因農(nóng)產(chǎn)品。截至2019年年初，農(nóng)業(yè)農(nóng)村部批準(zhǔn)清單上的進(jìn)口轉(zhuǎn)基因生物已達(dá)31種，涉及轉(zhuǎn)基因大豆、轉(zhuǎn)基因油菜、轉(zhuǎn)基因玉米、轉(zhuǎn)基因棉花四個(gè)大類。

國內(nèi)不能種植轉(zhuǎn)基因，但是可以進(jìn)口轉(zhuǎn)基因糧食，這就形成了一個(gè)悖論。糧食安全問題牽涉到全球競爭力，中國也已儲(chǔ)備了很多年的轉(zhuǎn)基因技術(shù)，轉(zhuǎn)基因推廣沒有技術(shù)困難，只差政策臨門一腳。

《2023-2028年生物育種行業(yè)深度分析及投資戰(zhàn)略研究咨詢報(bào)告》由中研普華研究院撰寫，本報(bào)告對(duì)該行業(yè)的供需狀況、發(fā)展現(xiàn)狀、行業(yè)發(fā)展變化等進(jìn)行了分析，重點(diǎn)分析了行業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀、如何面對(duì)行業(yè)的發(fā)展挑戰(zhàn)、行業(yè)的發(fā)展建議、行業(yè)競爭力，以及行業(yè)的投資分析和趨勢預(yù)測等等。報(bào)告還綜合了行業(yè)的整體發(fā)展動(dòng)態(tài)，對(duì)行業(yè)在產(chǎn)品方面提供了參考建議和具體解決辦法。

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  2023-2028年生物育種行業(yè)深度分析及投資戰(zhàn)略研究咨詢報(bào)告

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